WO2021153917A1 - 마그네틱 카테터 - Google Patents

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WO2021153917A1
WO2021153917A1 PCT/KR2020/019447 KR2020019447W WO2021153917A1 WO 2021153917 A1 WO2021153917 A1 WO 2021153917A1 KR 2020019447 W KR2020019447 W KR 2020019447W WO 2021153917 A1 WO2021153917 A1 WO 2021153917A1
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magnet
magnetic
catheter
coupled
guide rod
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PCT/KR2020/019447
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French (fr)
Inventor
장건희
정은수
김나현
박지민
Original Assignee
한양대학교 산학협력단
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    • A61B17/320758—Atherectomy devices working by cutting or abrading; Similar devices specially adapted for non-vascular obstructions with a rotating cutting instrument, e.g. motor driven
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    • A61B2017/22094—Implements for squeezing-off ulcers or the like on the inside of inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; Calculus removers; Calculus smashing apparatus; Apparatus for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for for crossing total occlusions, i.e. piercing
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    • A61M25/0067—Catheters; Hollow probes characterised by the distal end, e.g. tips
    • A61M25/0082—Catheter tip comprising a tool

Definitions

  • the present invention relates to a magnetic catheter, and more particularly, to a magnetic catheter capable of implementing a collision mechanism for improving the tunneling treatment effect.
  • the magnetic catheter is driven by receiving magnetic torque and magnetic force by the external magnetic field generated by the magnetic drive system.
  • a magnetic catheter applied to the treatment of cardiac arrhythmias, and in addition, a magnetic catheter for the treatment of blood vessels for treatment of blood vessels is being developed.
  • a magnetic catheter for blood vessel treatment it is very important to perform a tunneling treatment function in order to open a tightly clogged blood vessel.
  • Existing magnetic catheters perform tunneling treatment in a way that a drill tip rotates and a person pushes it out of the body using a hand or a linear slide mechanism.
  • Such a magnetic catheter has a limitation in that tunneling treatment cannot be effectively performed because the force does not reach the tip of the catheter when the lesion part passes through a complicated blood vessel.
  • the present invention provides a magnetic catheter capable of effectively removing a lesion within a tubular tissue of the body.
  • a magnetic catheter includes a catheter tube; a coupling magnet coupled to the tip of the catheter tube; a guide rod having one end coupled with the front end of the catheter tube and the other end protruding to the front of the catheter tube by a predetermined length; a body having an inner space in which the other end of the guide rod is located and provided with a drill tip at the front end; and a driving magnet coupled to the body along an outer circumferential surface of the body.
  • the driving magnet included in the magnetic catheter has a cylindrical shape, and may be divided into an N pole and an S pole based on the central axis of the body.
  • the coupling magnet included in the magnetic catheter has a cylindrical shape, and may be divided into an N pole and an S pole based on the central axis of the catheter tube.
  • the magnetic catheter may further include a spacer made of a non-magnetic material coupled to the rear end of the body.
  • an inner passage is formed inside the spacer included in the magnetic catheter, the guide rod is inserted into the inner passage, and the other end of the guide rod may have a larger diameter than the inner passage.
  • the magnetic catheter is located in the inner space, fixedly coupled to the other end of the guide rod, and further comprising a fixed magnet divided into an N pole and an S pole with respect to the central axis of the guide rod, the fixed magnet is the The polarity different from the polarity of the coupling magnet may be disposed opposite to each other.
  • the coupling magnet included in the magnetic catheter may include a first magnetic layer in the form of a plate; and a plate-shaped second magnet layer coupled to the first magnet layer and disposed to face each other with polarities different from the polarity of the first magnet layer.
  • the fixed magnet included in the magnetic catheter may include a third magnetic layer in the form of a plate; and a fourth magnet layer coupled to the third magnet layer and having a polarity different from the polarity of the third magnet layer facing each other.
  • auxiliary magnet fixedly coupled to the body in a space between the driving magnet and the spacer included in the magnetic catheter, further comprising an auxiliary magnet having a third inner passage formed therein, wherein the auxiliary magnet is a plate-shaped fifth magnet Layer; and the sixth magnet layer coupled to the fifth magnet layer and having a polarity different from the polarity of the fifth magnet layer facing each other.
  • the drill tip provided at the tip of the magnetic catheter rotates and moves in the front and rear directions under the control of the external magnetic field, and the lesion part can be effectively removed by collision of the drill tip and the lesion part.
  • the drill tip is driven under the control of an external magnetic field, even when the magnetic catheter passes through a complicated blood vessel, tunneling treatment can be effectively performed.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a magnetic catheter according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a cross-sectional view showing the magnetic catheter of Figure 1;
  • FIG. 3 is a view showing a driving process of the magnetic catheter according to the embodiment of FIG.
  • FIGS. 4 and 5 are cross-sectional views showing a magnetic catheter according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view showing a magnetic catheter according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a magnetic catheter according to another embodiment of the present invention.
  • a magnetic catheter includes a catheter tube; a coupling magnet coupled to the tip of the catheter tube; a guide rod having one end coupled with the front end of the catheter tube and the other end protruding to the front of the catheter tube by a predetermined length; a body having an inner space in which the other end of the guide rod is located and provided with a drill tip at the front end; and a driving magnet coupled to the body along an outer circumferential surface of the body.
  • first, second, third, etc. are used to describe various components, but these components should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. Accordingly, what is referred to as a first component in one embodiment may be referred to as a second component in another embodiment.
  • a first component in one embodiment may be referred to as a second component in another embodiment.
  • Each embodiment described and illustrated herein also includes a complementary embodiment thereof. Also, in the present specification, 'and/or' is used in the sense of including at least one of the elements listed before and after.
  • connection is used to include both indirectly connecting a plurality of components and directly connecting a plurality of components.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a magnetic catheter according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the magnetic catheter of FIG. 1 .
  • the magnetic catheter 10 is a catheter tube 100, a coupling magnet 110, a guide rod 120, a body 200, a driving magnet 220, and a spacer 230.
  • the catheter tube 100 may have a tube shape having a predetermined length, and may be provided with a deformable flexible material.
  • the catheter tube 100 may be provided with a cross section perpendicular to the longitudinal direction in a circular shape, a polygonal shape, or the like.
  • the catheter tube 100 is a non-magnetic material and is inserted into the tubular tissue.
  • the coupling magnet 110 is coupled to the tip of the catheter tube 100 .
  • the coupling magnet 110 is a cylindrical magnet, and is divided into an N pole and an S pole based on the central axis of the catheter tube 100 .
  • One end of the guide rod 120 is coupled to the front end of the catheter tube 100 , and the other end protrudes toward the front of the catheter tube 100 by a predetermined length.
  • One end of the guide rod 120 may be inserted into the inner space of the coupling magnet 110 .
  • the guide rod 120 is provided with a non-magnetic material.
  • the guide rod 120 is inserted into the first inner passage 221 and the second inner passage 231 , and the other end is located in the inner space 201 .
  • the body of the guide rod 120 has a smaller diameter than the first inner passage 221 and the second inner passage 231 , and the other end of the guide rod 120 is smaller than the second inner passage 231 . has a large diameter.
  • the body 200 is positioned in front of the coupling magnet 110 .
  • the body 200 has a cylindrical shape having a predetermined diameter, and a drill tip 210 is provided at the distal end.
  • the body 200 is provided with a non-magnetic material.
  • An inner space 201 is formed inside the body 200 .
  • the driving magnet 220 is provided along the outer circumferential surface of the body 200 and is fixedly coupled to the body 200 .
  • the driving magnet 220 has a first inner passage 221 formed therein, and may have the same diameter as the body 200 .
  • the driving magnet 220 is a cylindrical magnet, and is divided into an N pole and an S pole based on the central axis of the body 200 .
  • the spacer 230 has a disk shape having a predetermined thickness, and is fixedly coupled to the rear end of the body 200 .
  • the spacer 230 is made of a non-magnetic material.
  • the diameter of the space 230 may have the same diameter as the diameter of the body 200 .
  • a second inner passage 231 is formed in the spacer 230 .
  • the spacer 230 blocks direct coupling between the driving magnet 220 and the coupling magnet 110 by magnetic force.
  • FIG. 3 is a view showing a driving process of the magnetic catheter according to the embodiment of FIG.
  • a rotating magnetic field 20 is applied from the outside.
  • the rotating magnetic field 20 rotates about the central axis of the body 200 .
  • the rotating magnetic field 20 will be described as an example to rotate in a counterclockwise direction.
  • 3A shows an operation process of the magnetic catheter 10 while the rotating magnetic field 20 rotates from the -y-axis direction to the +y-axis direction.
  • 3B shows an operation process of the magnetic catheter 10 while the rotating magnetic field 20 rotates from the +y-axis direction to the -y-axis direction.
  • the driving magnet 220 is aligned in the +y-axis direction along the rotating magnetic field 20, and in this process, the body 200 together with the driving magnet 220 rotate
  • the driving magnet 220 aligned in the +y-axis direction faces different polarities from the fixed magnet 240 , and an attractive force is generated between the driving magnet 220 and the fixed magnet 240 .
  • the body 200 moves along the guide rod 120 in the -x-axis direction.
  • the driving magnet 220 is aligned in the -y-axis direction according to the rotating magnetic field 20, and in this process, the body 200 together with the driving magnet 220 rotate
  • the driving magnet 220 aligned in the -y-axis direction faces the same polarity as the fixed magnet 240 , and a repulsive force is generated between the driving magnet 220 and the fixed magnet 240 .
  • the body 200 moves along the guide rod 120 in the +x-axis direction.
  • the body 200 rotates along the rotating magnetic field 20 and at the same time moves linearly in the front and rear directions along the guide rod 120, in this process, the body ( The drill tip 210 provided at the tip of the 200) may collide with the lesion in the blood vessel. As the rotating magnetic field 20 rotates repeatedly, the drill tip 210 may perform a drilling operation while colliding with the lesion a plurality of times.
  • FIGS. 4 and 5 are cross-sectional views showing a magnetic catheter according to another embodiment of the present invention.
  • the magnetic catheter 10 further includes a fixing magnet 240 .
  • the fixed magnet 240 is a cylindrical magnet and is located in the inner space 201 .
  • the fixing magnet 240 is coupled to the other end of the guide rod 120 .
  • the fixed magnet 240 is divided into an N pole and an S pole based on the central axis of the guide rod 120 .
  • the fixed magnet 240 is disposed to face each other with different polarities from the coupling magnet 110 .
  • the force of the body 200 moving in the front-rear direction is increased by providing the fixing magnet 240 , so that the force that the drill tip 210 collides with the lesion can be increased.
  • FIG. 6 is a view showing a magnetic catheter according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the magnetic catheter according to the embodiment of FIG.
  • the coupling magnet 110 includes a first magnet layer 111 and a second magnet layer 112 .
  • the first magnet layer 111 has a plate shape. It is divided into N pole and S pole based on its central axis.
  • the second magnet layer 112 has a plate shape having the same diameter as that of the first magnet layer 111 , and is divided into an N pole and an S pole based on a central axis thereof.
  • the second magnet layer 112 is fixedly coupled to the first magnet layer 111 , and polarities different from each other are disposed to face each other.
  • the polarity of the second magnet layer 112 has the same area as the polarity of the first magnet layer 111 . Accordingly, the magnetic moment value of the coupling magnet 110 to which the first magnet layer 111 and the second magnet layer 112 are coupled may be zero.
  • the magnetic field direction of the coupling magnet 110 may be formed in the central axis direction by the structure.
  • the fixed magnet 240 includes a third magnet layer 241 and a fourth magnet layer 242 .
  • the third magnet layer 241 has a plate shape. It is divided into N pole and S pole based on its central axis.
  • the fourth magnet layer 242 has a plate shape having the same diameter as that of the third magnet layer 241 , and is divided into an N pole and an S pole based on its central axis.
  • the fourth magnet layer 242 is fixedly coupled to the third magnet layer 241, and polarities different from each other are disposed to face each other.
  • the polarity of the fourth magnet layer 242 has the same area as the polarity of the third magnet layer 241 .
  • the fixed magnet 240 to which the third magnet layer 241 and the fourth magnet layer 242 are coupled may have a magnetic moment value of zero.
  • the magnetic field direction of the fixed magnet 240 may be formed in the central axis direction by the structure.
  • the magnetic catheter 10 further includes an auxiliary magnet 250 .
  • the auxiliary magnet 250 is positioned in a space between the driving magnet 220 and the spacer 230 , and a third inner passage 253 is formed therein.
  • the auxiliary magnet 250 includes a fifth magnet layer 251 and a sixth magnet layer 252 .
  • the fifth magnet layer 251 has a plate shape. It is divided into N pole and S pole based on its central axis.
  • the sixth magnet layer 252 has a plate shape having the same diameter as that of the fifth magnet layer 251 , and is divided into an N pole and an S pole based on its central axis.
  • the sixth magnet layer 252 is fixedly coupled to the fifth magnet layer 251, and polarities different from each other are disposed to face each other.
  • the polarity of the sixth magnet layer 252 has the same area as the polarity of the fifth magnet layer 251 .
  • the auxiliary magnet 250 to which the sixth magnet layer 252 and the fifth magnet layer 251 are coupled may have a magnetic moment value of zero.
  • the magnetic field direction of the auxiliary magnet 250 may be formed in the central axis direction by the structure.
  • the coupling magnet 110 , the driving magnet 220 , and the auxiliary magnet 250 are magnetized in the direction of their central axis due to the arrangement of the above-described magnet layers.
  • a magnetic field is generated in the central axis direction of the guide rod 120 .
  • the force of moving the body 200 toward the catheter tube 100 in the direction of the magnetic field may be further increased.
  • the magnetic catheter according to the present invention can be used to remove a lesion in a tubular tissue of the body.

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Abstract

마그네틱 카테터가 개시된다. 상기 카테터 튜브의 선단에 결합된 제1고정자석; 일단이 상기 카테터 튜브의 선단과 결합하고, 타단이 상기 카테터 튜브의 전방으로 소정 길이로 돌출된 가이드 로드; 내부에 상기 가이드 로드의 타단이 위치하는 내측 공간이 형성되고, 선단에 드릴팁이 제공된 바디; 및 상기 바디의 외주면에 따라 상기 바디에 결합하는 제1구동자석을 포함한다.

Description

마그네틱 카테터
본 발명은 마그네틱 카테터에 관련된 것으로, 보다 상세하게는 터널링 치료효과 향상을 위한 충돌 메커니즘을 구현할 수 있는 마그네틱 카테터에 관한 것이다.
마그네틱 카테터는 자기 구동시스템이 생성하는 외부 자기장에 의해 자기토크와 자기력을 받아 구동하게 되며, 원격으로 정밀하게 제어가 가능하여 많은 부위에 적용, 연구개발이 진행되고 있다.
대표적으로 심장 부정맥 치료에 적용된 마그네틱 카테터가 있으며, 이외에도 혈관 치료를 위한 혈관 치료용 마그네틱 카테터가 개발되고 있다. 혈관 치료용 마그네틱 카테터의 경우 딱딱하게 막힌 혈관을 뚫기 위해 터널링 치료 기능을 수행하는 것이 무척 중요하다. 기존의 마그네틱 카테터는 드릴팁이 회전하고 몸 밖에서 사람이 손 또는 선형 슬라이드 메커니즘을 이용하여 밀어주는 방법으로 터널링 치료를 수행한다.
이러한 마그네틱 카테터는 병변부가 복잡한 혈관을 지나 있는 경우 카테터의 끝단까지 힘이 도달하지 못해 터널링 치료가 효과적으로 이루어지지 못하는 한계가 있다.
본 발명은 신체의 관상 조직 내 병변부를 효과적으로 제거할 수 있는 마그네틱 카테터를 제공한다.
본 발명에 따른 마그네틱 카테터는 카테터 튜브; 상기 카테터 튜브의 선단에 결합된 결합 자석; 일단이 상기 카테터 튜브의 선단과 결합하고, 타단이 상기 카테터 튜브의 전방으로 소정 길이로 돌출된 가이드 로드; 내부에 상기 가이드 로드의 타단이 위치하는 내측 공간이 형성되고, 선단에 드릴팁이 제공된 바디; 및 상기 바디의 외주면에 따라 상기 바디에 결합하는 구동 자석을 포함한다.
또한, 상기 마그네틱 카테터에 포함된 상기 구동 자석은 원통 형상이며, 상기 바디의 중심축을 기준으로 N극과 S극으로 양분될 수 있다.
또한, 상기 마그네틱 카테터에 포함된 결합 자석은 원통 형상이며, 상기 카테터 튜브의 중심축을 기준으로 N극과 S극으로 양분될 수 있다.
또한, 상기 마그네틱 카테터는 상기 바디의 후단에 결합되는 비자성 재질의 스페이서를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 마그네틱 카테터에 포함된 상기 스페이서의 내부에는 내측통로가 형성되며, 상기 가이드 로드는 상기 내측통로에 삽입되며, 상기 가이드 로드의 타단이 상기 내측통로보다 큰 직경을 가질 수 있다.
또한, 상기 마그네틱 카테터는 상기 내측 공간에 위치하고, 상기 가이드 로드의 타단에 고정 결합되며, 상기 가이드 로드의 중심축을 기준으로 N극과 S극으로 양분되는 고정자석을 더 포함하며, 상기 고정 자석은 상기 결합 자석의 극성과 상이한 극성끼리 마주 배치될 수 있다.
또한, 상기 마그네틱 카테터에 포함된 상기 결합 자석은 판상 형태의 제1자석 레이어; 및 상기 제1자석 레이어와 결합하며, 상기 제1자석 레이어의 극성과 상이한 극성끼리 마주 배치되는 판상 형태의 제2자석 레이어를 포함할 수 있다.
또한, 상기 마그네틱 카테터에 포함된 상기 고정 자석은 판상 형태의 제3자석 레이어; 및 상기 제3자석 레이어와 결합하며, 상기 제3자석 레이어의 극성과 상이한 극성끼리 마주 배치되는 판상 형태의 제4자석 레이어를 포함할 수 있다.
또한, 상기 마그네틱 카테터에 포함된 상기 구동 자석과 상기 스페이서의 사이공간에서 상기 바디에 고정 결합하며, 내부에 제3내측통로가 형성된 보조 자석을 더 포함하며, 상기 보조 자석은 판상 형태의 제5자석 레이어; 및 상기 제5자석 레이어와 결합하며, 상기 제5자석 레이어의 극성과 상이한 극성끼리 마주 배치되는 판상 형태의 상기 제6자석 레이어를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 외부자기장의 제어로 마그네틱 카테터의 선단에 제공된 드릴팁이 회전하면서 전후방향으로 이동할 수 있고, 드릴팁과 병변부의 충돌로 변병부가 효과적으로 제거될 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 외부 자기장의 제어로 드릴팁이 구동되므로, 마그네틱 카테터가 복잡한 혈관을 지나는 경우에도 효과적으로 터널링 치료를 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 마그네틱 카테터를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 마그네틱 카테터를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1의 실시 예에 따른 마그네틱 카테터의 구동 과정을 나타내는 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 마그네틱 카테터를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 마그네틱 카테터를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 마그네틱 카테터의 단면도이다.
본 발명에 따른 마그네틱 카테터는 카테터 튜브; 상기 카테터 튜브의 선단에 결합된 결합 자석; 일단이 상기 카테터 튜브의 선단과 결합하고, 타단이 상기 카테터 튜브의 전방으로 소정 길이로 돌출된 가이드 로드; 내부에 상기 가이드 로드의 타단이 위치하는 내측 공간이 형성되고, 선단에 드릴팁이 제공된 바디; 및 상기 바디의 외주면에 따라 상기 바디에 결합하는 구동 자석을 포함한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.
명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 마그네틱 카테터를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 마그네틱 카테터를 나타내는 단면도이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 마그네틱 카테터(10)는 카테터 튜브(100), 결합 자석(110), 가이드 로드(120), 바디(200), 구동 자석(220), 그리고 스페이서(230)를 포함한다.
상기 카테터 튜브(100)는 소정 길이를 갖는 튜브 형상으로, 변형이 가능한 유연성 소재로 제공될 수 있다. 상기 카테터 튜브(100)는 길이 방향에 수직한 단면이 원형, 다각형 등으로 제공될 수 있다. 상기 카테터 튜브(100)는 비자성 재질이며, 관상 조직 내로 삽입된다.
상기 결합 자석(110)은 상기 카테터 튜브(100)의 선단에 결합된다. 상기 결합 자석(110)은 원통형 자석이며, 상기 카테터 튜브(100)의 중심축을 기준으로 N극과 S극으로 양분된다.
상기 가이드 로드(120)는 일단이 상기 카테터 튜브(100)의 선단과 결합하고, 타단이 상기 카테터 튜브(100)의 전방으로 소정 길이로 돌출된다. 상기 가이드 로드(120)의 일단은 상기 결합 자석(110)의 내측 공간에 삽입될 수 있다. 상기 가이드 로드(120)는 비자성 재질로 제공된다. 상기 가이드 로드(120)는 상기 제1내측통로(221)와 상기 제2내측통로(231)에 삽입되고, 상기 타단은 상기 내측 공간(201)에 위치한다. 상기 가이드 로드(120)의 몸통부는 상기 제1내측통로(221)와 상기 제2내측통로(231)보다 작은 직경을 가지고, 상기 가이드 로드(120)의 타단은 상기 제2내측통로(231)보다 큰 직경을 갖는다.
상기 바디(200)는 상기 결합 자석(110)의 전방에 위치한다. 상기 바디(200)는 소정 직경을 갖는 원통형상으로 선단에 드릴팁(210)이 제공된다. 상기 바디(200)는 비자성 재질로 제공된다. 상기 바디(200)의 내부에는 내측 공간(201)이 형성된다.
상기 구동 자석(220)은 상기 바디(200)의 외주면에 따라 제공되며, 상기 바디(200)에 고정 결합한다. 상기 구동 자석(220)은 내부에 제1내측통로(221)가 형성되며, 상기 바디(200)와 동일한 직경을 가질 수 있다. 상기 구동 자석(220)은 원통형 자석이며, 상기 바디(200)의 중심축을 기준으로 N극과 S극으로 양분된다.
상기 스페이서(230)는 소정 두께를 갖는 원판 형상으로, 상기 바디(200)의 후단에 고정 결합한다. 상기 스페이서(230)는 비자성 재질로 제공된다. 상기 스페이스(230)의 직경은 상기 바디(200)의 직경과 동일한 직경을 가질 수 있다. 상기 스페이서(230)에는 제2내측통로(231)가 형성된다. 상기 스페이서(230)는 상기 구동 자석(220)과 상기 결합 자석(110)이 자력에 의해 직접 결합하는 것을 차단한다.
도 3은 도 1의 실시 예에 따른 마그네틱 카테터의 구동 과정을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 외부에서 회전 자기장(20)이 인가된다. 상기 회전 자기장(20)은 상기 바디(200)의 중심축을 축으로 회전한다. 본 실시 예에서는 상기 회전 자기장(20)이 반시계 방향으로 회전하는 것을 예를 들어 설명한다. 도 3의 (A)는 상기 회전 자기장(20)이 -y축 방향에서 +y축 방향을 회전하는 과정에서 상기 마그네틱 카테터(10)의 동작 과정을 나타낸다. 도 3의 (B)는 상기 회전 자기장(20)이 +y축 방향에서 -y축 방향으로 회전하는 과정에서 상기 마그네틱 카테터(10)의 동작 과정을 나타낸다.
도 3의 (A)를 참조하면, 상기 구동 자석(220)은 상기 회전 자기장(20)을 따라 +y축 방향으로 정렬되고, 이 과정에서 상기 구동 자석(220)과 함께 상기 바디(200)가 회전한다. +y축 방향으로 정렬된 상기 구동 자석(220)은 상기 고정 자석(240)과 상이한 극성끼리 마주하며, 상기 구동 자석(220)과 상기 고정 자석(240)간에 인력이 발생한다. 상기 인력에 의해 상기 바디(200)는 상기 가이드 로드(120)를 따라 -x축 방향으로 이동한다.
도 3의 (B)를 참조하면, 상기 구동 자석(220)은 상기 회전 자기장(20)에 따라 -y축 방향으로 정렬되고, 이 과정에서 상기 구동 자석(220)과 함께 상기 바디(200)가 회전한다. -y축 방향으로 정렬된 상기 구동 자석(220)은 상기 고정 자석(240)과 동일한 극성끼리 마주하며, 상기 구동 자석(220)과 상기 고정 자석(240)간에 척력이 발생한다. 상기 척력에 의해 상기 바디(200)는 상기 가이드 로드(120)를 따라 +x축 방향으로 이동한다.
이와 같이, 상기 회전 자기장(20)의 제어로, 상기 바디(200)는 상기 회전 자기장(20)을 따라 회전하는 동시에 가이드 로드(120)를 따라 전후방향으로 직선이동하며, 이 과정에서 상기 바디(200)의 선단에 제공된 상기 드릴팁(210)이 혈관 내 병변부와 충돌할 수 있다. 상기 회전 자기장(20)이 반복 회전함에 따라 상기 드릴팁(210)은 복수 회 병변부와 충돌하면서 드릴링 작업을 수행할 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 마그네틱 카테터를 나타내는 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 마그네틱 카테터(10)는 고정 자석(240)을 더 포함한다. 상기 고정 자석(240)은 원통형 자석으로, 상기 내측 공간(201)에 위치한다. 상기 고정 자석(240)은 상기 가이드 로드(120)의 타단과 결합한다. 상기 고정 자석(240)은 상기 가이드 로드(120)의 중심축을 기준으로 N극과 S극으로 양분된다. 상기 고정 자석(240)은 상기 결합 자석(110)과 상이한 극성끼리 마주 배치된다.
도 3에서 설명한 바와 같이, 외부에서 상기 회전 자기장(20)이 인가되는 경우, 상기 회전 자기장(20)을 따라 상기 구동 자석(220)과 상기 바디(200)가 회전한다. 그리고 상기 구동 자석(220)의 회전으로 상기 구동 자석(220)과 상기 고정 자석(240) 간에는 인력과 척력이 발생한다.
도 4와 같이 상기 구동 자석(220)이 배치되는 경우, 상기 결합 자석(110)과 상기 구동 자석(220) 간에는 인력이 발생하고, 상기 고정 자석(240)과 상기 구동 자석(220)간에 척력이 발생한다. 상기 고정 자석(240)과 상기 구동 자석(220) 간의 척력은 상기 바디(200)가 -y축 방향으로 직선 이동하는 힘을 증대시킨다.
도 5와 같이 상기 구동 자석(220)이 배치되는 경우, 상기 결합 자석(110)과 상기 구동 자석(220) 간에는 척력이 발생하고, 상기 고정 자석(240)과 상기 구동 자석(220)간에 인력이 발생한다. 상기 고정 자석(240)과 상기 구동 자석(220) 간의 인력은 상기 바디(200)가 + y축 방향으로 직선 이동하는 힘을 증대시킨다.
이와 같이, 상기 고정 자석(240)의 제공으로 상기 바디(200)가 전후 방향으로 이동하는 힘이 커져 상기 드릴팁(210)이 병변부에 충돌하는 힘이 증대될 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 마그네틱 카테터를 나타내는 도면이고, 도 7은 도 6의 실시 예에 따른 마그네틱 카테터의 단면도이다.
도 6과 도 7을 참조하면, 상기 결합 자석(110)은 제1자석 레이어(111)와 제2자석 레이어(112)를 포함한다.
상기 제1자석 레이어(111)는 판상 형태를 가지며. 그 중심축을 기준으로 N극과 S극으로 양분된다.
상기 제2자석 레이어(112)는 상기 제1자석 레이어(111)와 동일한 직경의 판상 형태를 가지며, 그 중심축을 기준으로 N극과 S극으로 양분된다. 상기 제2자석 레어어(112)는 상기 제1자석 레이어(111)와 고정 결합하며, 서로 상이한 극성끼리 마주 배치된다. 상기 제2자석 레이어(112)의 극성은 상기 제1자석 레이어(111)의 극성과 동일한 면적을 갖는다. 이에 의해, 상기 제1자석 레이어(111)와 상기 제2자석 레이어(112)가 결합된 상기 결합 자석(110)은 자기 모멘트 값이 0일 수 있다. 또한, 상기 결합 자석(110)은 상기 구조에 의해 그 중심축 방향으로 자기장 방향이 형성될 수 있다.
상기 고정 자석(240)은 제3자석 레이어(241)와 제4자석 레이어(242)를 포함한다.
상기 제3자석 레이어(241)는 판상 형태를 가지며. 그 중심축을 기준으로 N극과 S극으로 양분된다.
상기 제4자석 레이어(242)는 상기 제3자석 레이어(241)와 동일한 직경의 판상 형태를 가지며, 그 중심축을 기준으로 N극과 S극으로 양분된다. 상기 제4자석 레어어(242)는 상기 제3자석 레이어(241)와 고정 결합하며, 서로 상이한 극성끼리 마주 배치된다. 상기 제4자석 레이어(242)의 극성은 상기 제3자석 레이어(241)의 극성과 동일한 면적을 갖는다. 이에 의해, 상기 제3자석 레이어(241)와 상기 제4자석 레이어(242)가 결합된 상기 고정 자석(240)은 자기 모멘트 값이 0일 수 있다. 또한, 상기 고정 자석(240)은 상기 구조에 의해 그 중심축 방향으로 자기장 방향이 형성될 수 있다.
상기 마그네틱 카테터(10)는 보조 자석(250)을 더 포함한다. 상기 보조 자석(250)은 상기 구동 자석(220)과 상기 스페이서(230)의 사이공간에 위치하며, 내부에 제3내측통로(253)가 형성된다. 상기 보조 자석(250)은 제5자석 레이어(251)와 제6자석 레이어(252)를 포함한다.
상기 제5자석 레이어(251)는 판상 형태를 가지며. 그 중심축을 기준으로 N극과 S극으로 양분된다.
상기 제6자석 레이어(252)는 상기 제5자석 레이어(251)와 동일한 직경의 판상형태를 가지며, 그 중심축을 기준으로 N극과 S극으로 양분된다. 상기 제6자석 레어어(252)는 상기 제5자석 레이어(251)와 고정 결합하며, 서로 상이한 극성끼리 마주 배치된다. 상기 제6자석 레이어(252)의 극성은 상기 제5자석 레이어(251)의 극성과 동일한 면적을 갖는다. 이에 의해, 상기 제6자석 레이어(252)와 상기 제5자석 레이어(251)가 결합된 상기 보조 자석(250)은 자기 모멘트 값이 0일 수 있다. 또한, 상기 보조 자석(250)은 상기 구조에 의해 그 중심축 방향으로 자기장 방향이 형성될 수 있다.
상기 결합 자석(110), 상기 구동 자석(220), 그리고 상기 보조 자석(250)은 상술한 자석 레이어들의 배치로 상기 자석들은 그 중심축 방향으로 자화된다. 상기 제2자석 레이어(112)와 상기 제5자석 레이어(251)가 상이한 극성끼리 마주 배치될 경우, 상기 가이드 로드(120)의 중심 축 방향으로 자기장이 발생한다. 상기 자기장의 방향으로 상기 바디(200)가 상기 카테터 튜브(100) 측으로 이동하는 힘이 보다 증대될 수 있다.
상기 제2자석 레이어(112)와 상기 제5자석 레이어(251)가 동일한 극성끼리 마주 배치될 경우, 상기 가이드 로드(120)의 중심 축 방향으로 자기장이 발생한다. 상기 자기장의 방향으로 상기 바디(200)가 상기 카테터 튜브(100)의 전방으로 이동하는 힘이 보다 증대될 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
본 발명에 따른 마그네틱 카테터는 신체의 관상 조직 내 병변부 제거에 사용될 수 있다.

Claims (9)

  1. 카테터 튜브;
    상기 카테터 튜브의 선단에 결합된 결합 자석;
    일단이 상기 카테터 튜브의 선단과 결합하고, 타단이 상기 카테터 튜브의 전방으로 소정 길이로 돌출된 가이드 로드;
    내부에 상기 가이드 로드의 타단이 위치하는 내측 공간이 형성되고, 선단에 드릴팁이 제공된 바디; 및
    상기 바디의 외주면에 따라 상기 바디에 결합하는 구동 자석을 포함하는 마그네틱 카테터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 자석은 원통 형상이며, 상기 바디의 중심축을 기준으로 N극과 S극으로 양분되는 마그네틱 카테터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 결합 자석은 원통 형상이며, 상기 카테터 튜브의 중심축을 기준으로 N극과 S극으로 양분되는 마그네틱 카테터.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 바디의 후단에 결합되는 비자성 재질의 스페이서를 더 포함하는 마그네틱 카테터.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 스페이서의 내부에는 내측통로가 형성되며,
    상기 가이드 로드는 상기 내측통로에 삽입되며, 상기 가이드 로드의 타단이 상기 내측통로보다 큰 직경을 갖는 마그네틱 카테터.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 마그네틱 카테터는
    상기 내측 공간에 위치하고, 상기 가이드 로드의 타단에 고정 결합되며, 상기 가이드 로드의 중심축을 기준으로 N극과 S극으로 양분되는 고정자석을 더 포함하며,
    상기 고정 자석은 상기 결합 자석의 극성과 상이한 극성끼리 마주 배치되는 마그네틱 카테터.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 결합 자석은
    판상 형태의 제1자석 레이어; 및
    상기 제1자석 레이어와 결합하며, 상기 제1자석 레이어의 극성과 상이한 극성끼리 마주 배치되는 판상 형태의 제2자석 레이어를 포함하는 마그네틱 카테터.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 고정 자석은
    판상 형태의 제3자석 레이어; 및
    상기 제3자석 레이어와 결합하며, 상기 제3자석 레이어의 극성과 상이한 극성끼리 마주 배치되는 판상 형태의 제4자석 레이어를 포함하는 마그네틱 카테터.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 구동 자석과 상기 스페이서의 사이공간에서 상기 바디에 고정 결합하며, 내부에 제3내측통로가 형성된 보조 자석을 더 포함하며,
    상기 보조 자석은
    판상 형태의 제5자석 레이어; 및
    상기 제5자석 레이어와 결합하며, 상기 제5자석 레이어의 극성과 상이한 극성끼리 마주 배치되는 판상 형태의 상기 제6자석 레이어를 포함하는 마그네틱 카테터.
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